Unité de physico-chimie et de physique des matériaux (PCPM)
Présentation de l'Unité de physico-chimie et de physique des matériaux
Patrick Bertrand - Luc Piraux - Arnaud Delcorte
Site Web: http://www.pcpm.ucl.ac.be
Implication dans le Programme NANOTIC:
L'unité de Physico-Chimie et de Physique des Matériaux (PCPM) fait partie de la Faculté des Sciences Appliquées de l’Université catholique de Louvain (UCL et constitue une composante du CeRMiN, le Centre de Recherche en Matériaux et Dispositifs Electroniques Micro- et Nanoscopiques (UCL). Le CeRMiN est un réseau de laboratoires qui, au sein de l'UCL, favorise le développement des connaissances et de leurs applications dans le domaine des nanotechnologies, sur une base multidisciplinaire. Son champ d'action inclut les matériaux, les biotechnologies et l'électronique.
Outre l'appareillage de recherche classique lié à la synthèse et la caractérisation des polymères, des métaux et des matériaux composites, certains outils sont spécifiquement destinés à l'étude à l'échelle nanoscopique. Depuis 2004, l’unité PCPM est impliquée dans 3 « réseaux d’excellence » de la Communauté Européenne (FAME, NANOBEAMS et NANOQUANTA) au sein desquels les « nanotechnologies » occupent une place importante.
L'objectif des activités de recherche du groupe "surface" du PCPM, impliqué dans ce projet, est de développer des traitements et modifications de surface en vue de conférer de nouvelles propriétés pour des applications spécifiques dans le domaine de la science des matériaux. L'approche se base sur le contrôle de composition et de structure atomique et moléculaire de la surface, par caractérisation à l'échelle nanométrique.
L'expertise concerne le développement et l'utilisation de méthodes d'analyse basées sur l'interaction ion-solide (Secondary Ion Mass Spectrometry -SIMS, Ion Scattering Spectrometry - ISS et RBS), en parallèle avec d'autres techniques comme les spectroscométries des électrons Auger (AES), de photoélectrons X (XPS) et les microscopies de champ proche (AFM, STM).
Plus particulièrement, le groupe a contribué au développement des méthodes visant à la caractérisation moléculaire des surfaces de matériaux organiques tels les polymères. Les propriétés d'intérêt sont la biocompatibilité, l'activité catalytique, la perméabilité aux gaz / molécules, l'adhésion. Une attention particulière a été portée à l'étude de l'adsorption de protéines en vue de contrôler l'adhésion cellulaire sur des surfaces de polymères localement modifiées (microlithographie). Le groupe a publié plus de 270 articles dans des journaux scientifiques internationaux.
Equipements
L'unité PCPM dispose d’un large éventail d'équipements analytiques (SIMS quadrupolaire, ToF-SIMS (analyse en mode statique et imagerie), Spectromètre Auger à balayage, Equipement RBS utilisant un accélérateur Van Der Graaf, ISS (analyseurs à temps de vol et CMA)) et de méthodes de préparation de couches minces (Spin coating,, métallisation par PVD et cellules électrochimiques) en chambre propre, Cellules de Knudsen connectées in situ à l'équipement ISS-SIMS, bombardement ionique à basse énergie (patterning)).
L’unité PCPM possède également un ensemble d’équipements servant à la nanofabrication : station de pulvérisation multicathodes, évaporateur par canon à électrons, potentiostats. Il dispose avec POLY d’un Microscope électronique à balayage (SEM-FEG couplé à une sonde EDX). Un large éventail d’équipements de mesures sont également présents au laboratoire PCPM : une batterie de cryostats à Hélium 4 et cryogénérateurs, plusieurs électro-aimants & aimants supraconducteurs, des systèmes He-3 et réfrigérateur à dilution, un magnétomètre SQUID, des analyseurs scalaire et vectoriel couplés à des électro-aimants et un système cryogénique, un grand nombre d’alimentations, (nano)voltmètres, régulateurs en température, …
Sont également disponibles dans le même bâtiment, les spectroscopies IR, Raman, diffraction des rayons X, TEM, microscopies de champ proche, XPS-ESCA, …
NANOTIC à l'honneur sur www.uclouvain.be
